能量代谢是生命的基本特征之一，它为细胞的各项生命活动提供能量，涉及诸如糖酵解（Glycolysis）、脂肪酸β氧化（FAO）、三羧酸（TCA）循环及氧化磷酸化（OXPHOS）等多个代谢途径。在生物医疗研究中，能量代谢的检测发挥着重要作用，涵盖线粒体功能、代谢疾病以及癌症代谢等领域。

研究表明，免疫细胞的功能与其能量代谢状态息息相关。我们将聚焦于两类关键的免疫细胞——T细胞和巨噬细胞，探讨它们的能量代谢如何影响其防御能力。巨噬细胞作为机体重要的固有免疫细胞，凭借强大的吞噬能力支持免疫防御、自稳及监视。这些细胞活跃于多种疾病中，如肿瘤、心血管疾病、感染及炎症等。在不同微环境中，巨噬细胞可极化为M1型或M2型，分别发挥促炎和抗炎作用，且具有不同的代谢特征。研究发现，M1巨噬细胞通过iNOS表达利用精氨酸生成NO，代谢上表现为糖酵解增强和脂肪酸合成增加，而TCA循环和OXPHOS功能则受到抑制。相比之下，M2巨噬细胞则通过精氨酸酶1（Arg-1）将精氨酸转化为鸟氨酸和尿素，具有更高的OXPHOS和脂肪酸合成能力。

此外，T细胞作为适应性免疫系统的核心，负责识别与消除病原体感染的细胞和癌细胞，其功能高度依赖于能量代谢。T细胞从静息状态到激活状态，再到不同亚型的分化，代谢模式经历显著变化。在静息状态下，T细胞依赖OXPHOS通过线粒体电子传递链稳定生成ATP。激活后，T细胞的代谢模式会迅速转向糖酵解，以支持细胞增殖和分化。活化后的T细胞可分化为效应T细胞（如Th1、Th2、Th17等）或调节性T细胞（Treg），而效应T细胞的糖酵解活性明显增强，Treg则主要依赖于脂肪酸氧化。

能量代谢不仅支持免疫细胞的存活，还调控其功能与命运。巨噬细胞中，糖酵解与OXPHOS的平衡决定了促炎特性；而在T细胞中，氧化糖酵解与谷氨酰胺分解促进Th1和Th17分化，而抑制糖酵解或谷氨酰胺的利用则有利于Treg的分化。在此过程中，PD-L1/PD-1和CTLA-4等免疫检查点分子不仅影响T细胞的活性，也对其代谢状态起着重要作用。阻断这些检查点可以逆转T细胞的耗竭，恢复其抗肿瘤能力。

综上所述，能量代谢是免疫细胞功能的核心与调控关键。免疫细胞能够感知外部环境的变化，启动相应的免疫反应。在需要大量代谢物进行生物合成时，M1巨噬细胞和活化的T细胞优先选择有氧糖酵解，而需求较低的M2巨噬细胞和Treg主要依靠OXPHOS和FAO进行能量供应。研究T细胞和巨噬细胞的能量代谢机制，有望为癌症、感染和自身免疫疾病的治疗提供新的思路。

ag尊龙凯时提供全系列能量代谢检测试剂盒，为您解锁免疫细胞的代谢密码，助力生物医学研究的发展。深入了解能量代谢产品信息，欢迎访问细胞代谢检测试剂盒章节或在线咨询我们，共同探索免疫细胞的能量奥秘！